3D‑Ultraschall eröffnet neue Möglichkeiten in der pädiatrischen Tumordiagnostik

Die Diagnostik und Nachsorge von Tumorerkrankungen von Leber und Niere bei Kindern stellt die Medizin vor besondere Herausforderungen. Bildgebende Verfahren wie Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) liefern zwar hochauflösende Informationen, sind jedoch mit Nachteilen wie Strahlenbelastung oder langen Untersuchungszeiten verbunden. Die Wiener PIUR IMAGING GmbH hat mit ihrem jüngsten Forschungsprojekt einen entscheidenden Schritt gesetzt, um diese Lücke zu schließen – mit einer innovativen, KI‑gestützten Plattform für dreidimensionalen Ultraschall.

Die Software erstellt aus Ultraschallaufnahmen ein dreidimensionales Bild der Leber. Dadurch können Veränderungen besser erkannt und über längere Zeiträume verglichen werden. Bildnachweis: piur imaging

Die Herausforderung in der pädiatrischen Bildgebung
Bei Leber‑ oder Nierentumoren von Kindern ist eine präzise Darstellung der betroffenen Organe für Diagnose, Operationsplanung und Verlaufskontrolle essenziell. Gerade bei Kindern müssen dabei Sicherheit, kurze Untersuchungszeiten und hohe Reproduzierbarkeit gewährleistet sein. Klassischer 2D‑Ultraschall ist zwar schonend, jedoch stark abhängig vom Anwender und nur eingeschränkt für standardisierte Verlaufskontrollen geeignet. CT und MRT hingegen sind teuer, ressourcenintensiv und für junge Patient:innen häufig belastend.

Die Lösung: 3D-Ultraschall mit KI
Im Rahmen eines durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderten Projekts – betreut von der Cemit GmbH und umgesetzt im Austrian Life Sciences Programme – entwickelte PIUR IMAGING seine bestehende PIUR tUS Infinity Plattform gezielt weiter. Ziel war es, große Organe wie Leber und Niere mittels Ultraschall‑Scans dreidimensional darzustellen und für bessere und standardisierte Verlaufskontrollen nutzbar zu machen. Durch die neue 3D‑gestützte Bildanalyseverfahren können Tumoren ohne Strahlenbelastung besser vergleichbar untersucht werden. Zusätzlich ermöglicht ein neu entwickeltes Vergleichstool die automatisierte Verlaufskontrolle von Tumoren über mehrere Untersuchungszeitpunkte hinweg. Stimmen aus dem Projekt „Dieses Projekt war für uns technologisch und klinisch ein Meilenstein“, erklärt Frederik Bender, Geschäftsführer von PIUR IMAGING. „Gemeinsam mit unseren klinischen Partnern konnten wir zeigen, dass Ultraschall – kombiniert mit KI und dreidimensionaler Darstellung – eine wertvolle Ergänzung zu CT und MRT in sensiblen Anwendungsfeldern wie der Pädiatrie sein kann.“

Auch aus technischer Sicht war das Vorhaben anspruchsvoll. Robert Bauer, technischer Geschäftsführer von PIUR IMAGING, betont: „Die größte Herausforderung war es, aus einem freihändigen Ultraschall‑Sweep mit einer Konvexsonde ein geometrisch korrektes 3D‑Volumen zu rekonstruieren – ohne externe Referenz und trotz Bewegung und Verformung des Gewebes im Bauchraum. Dass wir diese Hürden überwinden konnten, verdanken wir der engen Verzahnung von Sensorik, Bildverarbeitung und maschinellem Lernen.“

Ein Gewinn für Patient:innen, Kliniken und das Gesundheitssystem
Mit dem erfolgreichen Projektabschluss steht nun bald eine sichere und kosteneffiziente Lösung zur dreidimensionalen Ultraschalluntersuchung zur Verfügung, die insbesondere bei der Nachsorge und der engmaschigen Kontrolle von Tumoren große Vorteile bietet. Für junge Patient:innen bedeutet dies weniger Belastung, für Ärzt:innen eine höhere diagnostische Sicherheit – und für das Gesundheitssystem eine Entlastung durch reduzierte Kosten und bessere Verfügbarkeit.

Die Weiterentwicklung der PIUR‑tUS‑Plattform trägt maßgeblich zu einer sicheren, standardisierten und kosteneffizienten Ultraschalluntersuchung bei Kindern bei und schafft zugleich die Grundlage für den Einsatz in weiteren onkologischen Indikationen.

Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft.
Dieses Projekt wird aus Mitteln der FFG gefördert. www.ffg.at